Protección contra copia de CD y DVD

La mayoría de los CD-ROM utilizan el sistema de archivos ISO9660 para organizar el espacio de almacenamiento disponible para su uso por una computadora o reproductor. Esto tiene el efecto de establecer directorios (es decir, carpetas) y archivos dentro de esos directorios. Por lo general, el sistema de archivos se modifica para usar extensiones destinadas a superar las limitaciones del diseño del sistema de archivos ISO9660. Estas incluyen las extensiones Joliet , Rock Ridge y El Torito . Sin embargo, estas son adiciones compatibles a la estructura ISO9660 subyacente, no reemplazos o modificaciones completas. El enfoque más básico para una característica distintiva es falsificar intencionalmente cierta información dentro del sistema de archivos. Las primeras generaciones de software copiaban cada archivo individualmente del medio original y recreaban un nuevo sistema de archivos en el medio de destino.

Un sector es la estructura de datos principal en un CD-ROM accesible para software externo (incluido el sistema operativo). En un CD-ROM Modo 1, cada sector contiene 2048 bytes de datos de usuario (contenido) y 304 bytes de información estructural. Entre otras cosas, la información estructural consiste en:

• el número de sector, la posición lógica relativa y absoluta del sector
• un código de detección de errores (EDC), que es una suma de verificación avanzada utilizada para detectar (si es posible) errores de lectura.
• un código de corrección de errores (ECC), un método avanzado para detectar y corregir errores

Utilizando la información EDC y ECC, la unidad puede detectar y reparar muchos (pero no todos) los tipos de errores de lectura.

Los sistemas de protección contra copias pueden utilizar estos campos como rasgo distintivo , creando deliberadamente sectores con campos EDC/ECC incorrectos durante la fabricación. El software de protección intenta leer dichos sectores, esperando errores de lectura. Dado que las primeras generaciones de software y hardware para el usuario final no podían generar sectores con información estructural ilegal, esta característica no se podía regenerar con dicho software o hardware. Si los sectores que conforman el rasgo distintivo se vuelven legibles, se presume que el soporte es una copia.

Una modificación de este método utiliza grandes regiones de sectores ilegibles intercaladas con pequeñas islas de sectores legibles. La mayoría del software que intenta copiar medios protegidos omite intervalos de sectores cuando encuentra sectores ilegibles, asumiendo que todos son defectuosos. A diferencia del método original, este esquema de protección presupone que los sectores son legibles, considerando que el medio es una copia cuando se producen errores de lectura.

Además del canal principal , que almacena todos los datos del usuario, un CD-ROM contiene ocho subcanales donde se guarda cierta metainformación. (En un CD de audio, los datos del usuario son el audio en sí; en un CD de datos, son el sistema de archivos y los datos de los archivos). Uno de los subcanales  , el canal Q  , indica la posición actual de la unidad con respecto al inicio del CD y la pista actual. Este canal se diseñó para los CD de audio (que durante algunos años fueron los únicos CD disponibles), donde esta información se utiliza para mantener la unidad en la pista correcta; sin embargo, el canal Q también se llena en los CD de datos. Otro subcanal, el canal P (el primero de los subcanales), contiene información aún más básica, una especie de semáforo, que indica los puntos de inicio de cada pista.

Dado que cada campo del canal Q contiene una suma de verificación de 16 bits sobre su contenido, la protección contra copias puede utilizar este campo para distinguir entre un soporte original y una copia. Las primeras generaciones de software y hardware para usuarios finales calculaban el canal Q automáticamente, sin esperar que contuviera información valiosa.

El software y el hardware modernos son capaces de escribir cualquier información que se les proporcione en los subcanales Q y P.

Esta técnica aprovecha la forma en que se direccionan los sectores de un CD-ROM y cómo la unidad busca entre ellos. En cada CD-ROM, los sectores indican su posición lógica absoluta y relativa en los encabezados correspondientes. La unidad puede usar esta información cuando se le indica que recupere o busque un sector específico. Cabe destacar que esta información no está físicamente integrada en el CD-ROM, sino que forma parte de los datos controlados por el usuario.

Una parte de un CD-ROM sin protección puede verse así (simplificado):

Cuando se le indica a la unidad que lea o busque el sector 6553 , calcula la distancia física, mueve el diodo láser y comienza a leer desde el disco (giratorio), esperando a que pase el sector 6553 .

Un CD-ROM protegido puede tener este aspecto:

En este ejemplo, se insertó un sector (" Mary ") con una dirección de sector idéntica a la que se encuentra justo antes del punto de inserción ( 6553 ). Cuando se le indica a la unidad que lea o busque el sector 6553 en dicho disco, el contenido resultante del sector depende de la posición desde la que la unidad comienza la búsqueda.

• Si la unidad tiene que avanzar, se devuelve el contenido original del sector " Jill ".
• Si el sistema tiene que retroceder, se devuelve la " María " gemela del sector.

Un programa protegido puede comprobar si el CD-ROM es original colocando la unidad detrás del sector 6553 y leyendo desde él  , esperando que aparezca la versión Mary . Cuando un programa intenta copiar dicho CD-ROM, no detectará el sector doble, ya que la unidad omite el segundo sector 6553 y busca el sector 6554 .

Existen más detalles sobre esta técnica (por ejemplo, los sectores gemelos deben grabarse en grandes extensiones, el canal SubQ debe modificarse, etc.) que se omitieron. Si los sectores gemelos están uno al lado del otro, como se muestra, el lector siempre leerá el primero, Jill ; los sectores gemelos deben estar más separados en el disco.

Los CD con sello son clones perfectos y los datos siempre se encuentran en la misma posición, mientras que los soportes grabables difieren entre sí. La Medición de Posición de Datos (DPM) detecta estas pequeñas diferencias físicas para proteger eficazmente contra duplicados. La DPM se utilizó públicamente por primera vez en 1996 por CD-Cops de Link Data Security . SecuROM 4 y versiones posteriores utilizan este método de protección, al igual que los discos ópticos de Nintendo .

Las disposiciones legales permiten la reparación a los compradores de CD de audio con protección de derechos de autor. La Ley de Derechos de Autor, Diseños y Patentes de 1988 contiene disposiciones en la sección 296ZE, parte VII, que permiten "[un] recurso cuando las medidas tecnológicas efectivas impiden los actos permitidos".

En la práctica, el consumidor presentaría una reclamación ante el titular de los derechos de autor del CD de audio, generalmente una discográfica . La reclamación contendría una solicitud al titular de los derechos de autor para que proporcione una solución alternativa que permita utilizar el CD protegido contra copia, en la medida en que un CD sin protección de derechos de autor pueda utilizarse legalmente. Si el consumidor considera que el titular de los derechos de autor no ha actuado de forma razonable al atender la solicitud, tiene derecho, conforme a la ley, a solicitar al Secretario de Estado que revise el fondo de la reclamación y (si la reclamación es procedente) que ordene al titular de los derechos de autor que implemente una solución alternativa que eluda la protección de los derechos de autor.

El Anexo 5A de la Ley de Derechos de Autor, Diseños y Patentes de 1988 enumera los actos permitidos a los que se aplican las disposiciones del artículo 296ZE (es decir, enumera los casos en los que el consumidor puede utilizar el recurso, si la protección contra copias impide al usuario realizar un acto permitido).

El sistema de cifrado de contenido (CSS) es un sistema de encriptación utilizado en muchos discos DVD-Video comerciales . CSS emplea un algoritmo de cifrado de flujo de 40 bits propietario para encriptar el contenido del disco, impidiendo la reproducción de copias no autorizadas. CSS también impide la reproducción de discos en PC sin software con licencia oficial, como PowerDVD o WinDVD .

El Sistema de Protección Analógica (APS), desarrollado originalmente por Macrovision , está diseñado para solucionar el problema de la transmisión analógica mediante la inserción de señales en las salidas analógicas de los reproductores de DVD . Estas señales aprovechan los circuitos de control automático de ganancia presentes en muchas videograbadoras, lo que impide la fácil duplicación de vídeos de DVD a VHS . Además, los dispositivos de grabación digital, como las grabadoras de DVD , pueden comprobar las entradas analógicas en busca de la señal APS e impedir la grabación si la detectan.

ARccOS (Advanced Regional Copy Control Operating Solution) es un sistema de protección anticopia utilizado en algunos DVD. Diseñado como una capa adicional de protección para usarse junto con Content Scramble System (CSS), este sistema crea deliberadamente sectores corruptos en el disco, lo que provoca errores en el software de copia. Los sectores corruptos se encuentran en áreas del disco a las que la mayoría de los reproductores de DVD independientes no acceden, pero sí la mayoría del software de copia.

La protección de contenido digital de alto ancho de banda (HDCP) está diseñada para evitar la copia de salidas digitales, como la salida HDMI de un reproductor de DVD. Se puede configurar un indicador en un disco DVD-Video para que el reproductor de DVD cifre su salida digital, permitiendo su visualización únicamente en televisores o monitores con licencia .

La protección de contenido para medios pregrabados (CPPM) se utiliza en algunos discos DVD-Audio para evitar copias no autorizadas. CPPM utiliza un bloque de clave de medios (MKB) para autenticar los reproductores de DVD-Audio. Para descifrar el audio, los reproductores deben obtener una clave de medios del MKB, que también está cifrado. El reproductor debe usar su propia clave única para descifrar el MKB. Si la clave de descifrado de un reproductor de DVD-Audio se ve comprometida, dicha clave puede quedar inutilizable para descifrar futuros discos DVD-Audio.

Los discos DVD-Audio también pueden usar una marca de agua de audio junto con CPPM. Si un reproductor de DVD-Audio encuentra la marca de agua de audio en un disco sin bloqueo de clave de medios, detendrá la reproducción.

Cinavia es una tecnología de marca de agua de audio similar que se puede aplicar a las bandas sonoras de películas . Muchos reproductores de DVD y programas (incluidos PlayStation 3 y PowerDVD ) comprueban la presencia de la marca de agua. Si se detecta la marca de agua Cinavia en un DVD sin la clave CSS correspondiente, la reproducción se detendrá o el audio se silenciará.